JP4319181B2 - 光ピックアップ装置および情報記録再生装置 - Google Patents

光ピックアップ装置および情報記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4319181B2
JP4319181B2 JP2005261192A JP2005261192A JP4319181B2 JP 4319181 B2 JP4319181 B2 JP 4319181B2 JP 2005261192 A JP2005261192 A JP 2005261192A JP 2005261192 A JP2005261192 A JP 2005261192A JP 4319181 B2 JP4319181 B2 JP 4319181B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
light
receiving unit
laser
pickup device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005261192A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007073159A (ja
Inventor
浩二 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2005261192A priority Critical patent/JP4319181B2/ja
Priority to US11/518,022 priority patent/US20070051870A1/en
Priority to CNA200610129076XA priority patent/CN1929004A/zh
Publication of JP2007073159A publication Critical patent/JP2007073159A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4319181B2 publication Critical patent/JP4319181B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0908Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
    • G11B7/0909Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/094Methods and circuits for servo offset compensation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0943Methods and circuits for performing mathematical operations on individual detector segment outputs
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/127Lasers; Multiple laser arrays
    • G11B7/1275Two or more lasers having different wavelengths
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor
    • G11B7/131Arrangement of detectors in a multiple array
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13Optical detectors therefor
    • G11B7/133Shape of individual detector elements
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、規格の異なる複数の光記録媒体の情報を再生する処理、および光記録媒体に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに好適に用いられる光ピックアップ装置および情報記録再生装置に関する。
従来技術の光ピックアップ装置では、第1のレーザ光を発する第1発光部および第1のレーザ光とは発振波長が異なる第2のレーザ光を発する第2発光部が、半導体基板の一表面にそれぞれ設けられる。第1の発光部から発せられる第1のレーザ光および第2の発光部から発せられる第2のレーザ光は、光記録媒体で反射された後、レーザ光を受光素子へ導くためのセンサレンズを通過して受光素子に集光する。第1のレーザ光は、受光素子を構成する第1受光部によって受光され、第2のレーザ光は受光素子を構成する第2受光部によって受光されて、各レーザ光の強度に対応した電気信号に変換される。前記センサレンズの一表面部にはシリンドリカル面が形成されており、従来技術の光ピックアップ装置では、センサレンズのシリンドリカル面で発生される非点収差を用いて、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出するように構成される(たとえば、特許文献1参照)。
特開2003−272218号公報
図11は、従来技術の光ピックアップ装置における第1および第2のレーザ光に対するジャストフォーカス位置を説明するための図である。図11(1)は、第1のレーザ光に対する第1ジャストフォーカス位置FAを説明するための図であり、図11(2)は、第2のレーザ光に対する第2ジャストフォーカス位置FBを説明するための図である。図11では、理解を容易にするために、従来技術の光ピックアップ装置を構成するコリメートレンズ1およびセンサレンズ2を示している。図12は、従来技術の光ピックアップ装置を構成する第1受光部3および第1受光部3における第1のレーザ光の集光スポットBS1の形状を示す図である。図13は、従来技術の光ピックアップ装置を構成する第2受光部4および第2受光部4における第2のレーザ光の集光スポットBS2の形状を示す図である。
第1受光部3は、光が入射する側から見て正方形状であり、2つの分割線3e,3fによって4つに分割され、4つの正方形状の受光領域3a,3b,3c,3dを有している。第2受光部4は、光が入射する側から見て正方形状であり、2つの分割線4E,4Fによって4つに分割され、4つの正方形状の受光領域4A,4B,4C,4Dを有している。2つのレーザ光の光軸はできるだけ近い方が望ましいが、実用的な間隔としては100μm程度が望ましい。このため、第1および第2の受光部3,4も、その中心間距離が互いに100μm程度と近接して設ける必要があり、一つの半導体基板に形成することが望ましい。
従来技術の光ピックアップ装置において、図示しない光記録媒体で反射された第1および第2のレーザ光は、コリメートレンズ1およびセンサレンズ2を通過して、第1受光部3および第2受光部4に集光される。センサレンズ2の一表面部に形成されるシリンドリカル面で発生する非点収差は、2つのレーザ光で異なる。
したがって、第1のレーザ光に対するジャストフォーカス位置、具体的には光記録媒体で反射された第1のレーザ光が第1受光部3で受光され、第1のレーザ光の集光スポットBS1の形状が円形状、換言すれば最小錯乱円となるとなるときの第1受光部3の光軸方向の位置(以下、「第1ジャストフォーカス位置」と称する場合がある)FAと、第2のレーザ光に対するジャストフォーカス位置、具体的には光記録媒体で反射された第2のレーザ光が第2受光部4で受光され、第2のレーザ光の集光スポットBS2の形状が円形状、換言すれば最小錯乱円となるとなるときの第2受光部4の光軸方向の位置(以下、「第2ジャストフォーカス位置」と称する場合がある)FBとは一致しない。
換言すると、第1ジャストフォーカス位置FAは、第2ジャストフォーカス位置FBに対して相対的にずれることになり、第1ジャストフォーカス位置FAと第2ジャストフォーカス位置FBとに寸法差ΔLが生じる。従来技術の光ピックアップ装置では、光源として、半導体基板の一表面に形成された互いに発振波長の異なるレーザ光を発する第1および第2の発光部を有する2波長半導体レーザ素子を用いているので、第1および第2の発光部の位置をそれぞれ調整して前記寸法差ΔLを調整することはできない。
第1および第2受光部3,4の光軸方向の位置が、第1ジャストフォーカス位置FAと一致するように、第1および第2受光部3,4を含む受光素子の位置を調整した場合、第1のレーザ光が受光素子の第1受光部3に入射したときの集光スポットBS1の形状は、図12に示すように円形状となり、第1受光部3の各受光領域3a〜3dに入射する第1のレーザ光の光量比は均一になる。しかし、第2のレーザ光が受光素子の第2受光部4に入射したときの集光スポットBS2の形状は、図13に示すように楕円形状となり、第2受光部4の各受光領域4A〜4Dに入射する第2のレーザ光の光量比は均一にならない。
第1受光部3の各受光領域3a,3b,3c,3dから出力される信号をそれぞれV3a,V3b,V3c,V3dとし、第2受光部4の各受光領域4A,4B,4C,4Dから出力される信号をそれぞれV4A,V4B,V4C,V4Dとすると、非点収差法による第1受光部3におけるフォーカスエラー信号(以下「第1FES」と称する場合がある)、および第2受光部4におけるフォーカスエラー信号(以下、「第2FES」と称する場合がある)は、以下の式(1)および式(2)に基づいて検出される。
第1FES=(V3a+V3c)−(V3b+V3d) …(1)
第2FES=(V4A+V4C)−(V4B+V4D) …(2)
前述の従来技術では、光源から発せられる第1のレーザ光が光記録媒体上で合焦状態となって第1FESが零、換言すると第1のレーザ光が受光素子の第1受光部3に入射したときの集光スポットBS1の形状が円形状になるように、受光素子の位置を調整した場合でも、第2のレーザ光が受光素子の第2受光部4に入射したときの集光スポットBS2の形状は楕円形状となり、第2FESは零にならない。これによって光源から発せられる第2のレーザ光が光記録媒体上で合焦状態となっても、光記録媒体で反射された光が第2受光部4に入射したときに第2受光部4上で合焦状態とならない。すなわち、第2のレーザ光に対してフォーカスオフセットが発生する。
光ディスク再生装置におけるフォーカスオフセットの許容範囲は、たとえば±25%のように±で規定される。このフォーカスオフセットは、+側および−側のいずれか一方に片寄る傾向がある。このようにフォーカスオフセットが、+側および−側のいずれか一方に片寄ると、フォーカスオフセットの調整マージンが少なくなるという問題がある。また、フォーカスオフセット量が大きすぎると、光記録媒体に記録される情報の再生および光記録媒体への情報の記録を正確に行うことができないというも問題も発生する。
本発明の目的は、光記録媒体に対する情報の再生および記録を正確に行うことができる光ピックアップ装置および情報記録再生装置を提供することである。
本発明は、非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
少なくとも2つの発振波長のレーザ光を発する光源と、
光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有する受光素子であって、各々の受光部は交差する2本の分割線で4つの受光領域に分割されてなり各々の受光領域で受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な受光素子と、
光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部を分割する2本の分割線の交差角度と、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部を分割する2本の分割線の交差角度とが異なることを特徴とする光ピックアップ装置である。
また本発明は、前記一の受光部は、2本の分割線が互いに直交し、前記他の受光部は、2本の分割線が鋭角または鈍角に交差することを特徴とする。
また本発明は、前記光ピックアップ装置を搭載することを特徴とする情報記録再生装置である。
本発明によれば、受光素子は、光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有し、各々の受光部は交差する2本の分割線で分割された4つの受光領域を有する。受光素子の各受光部では、各々の受光領域で受光したレーザ光に基づいて、非点収差法によってフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能である。光学部品は、光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する。光源から発せられる一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部を分割する2本の分割線の交差角度と、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部を分割する2本の分割線の交差角度とが異なる。
これによって前記一の発振波長のレーザ光に対応する一の光記録媒体で反射された光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
またフォーカスオフセットの発生を防止することによって、光源から発せられる各発振波長のレーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体に対する対物レンズの相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
また本発明によれば、一の受光部は、2本の分割線が互いに直交し、他の受光部は、2本の分割線が鋭角または鈍角に交差する。これによって、一の発振波長のレーザ光を受光する一の受光部から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、他の発振波長のレーザ光に対応する他の光記録媒体で反射された光を受光する他の受光部から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
フォーカスオフセットの発生を防止することによって、安定したフォーカスサーボ制御を行うことができる。したがって光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置の歩留りを向上することができる。
また本発明によれば、前述のような光ピックアップ装置を搭載する情報記録再生装置を実現することができる。したがって、光記録媒体に記録される情報を再生する処理および光記録媒体に情報を記録する処理を正確に行うことができる情報記録再生装置を実現することができる。
以下に、本発明を実施するための複数の形態について説明する。以下の説明において、先行する形態で説明している事項に対応する部分については同一の参照符を付し、重複する説明を省略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。
図1は、本発明の第1の実施の形態である光ピックアップ装置10の構成を示す図である。光ピックアップ装置10は、半導体レーザ光源部11、位相差板12、第1回折格子13、第2回折格子14、ビームスプリッタ15、コリメートレンズ16、対物レンズ17、センサレンズ19および受光素子20を含んで構成される。
光源である半導体レーザ光源部11は、第1半導体レーザ素子11aおよび第2半導体レーザ素子11bを含む。第1および第2半導体レーザ素子11a,11bは、図示しない半導体基板の一表面部にそれぞれ設けられる。第1半導体レーザ素子11aは、発振波長が一の発振波長、たとえば660nmの赤色波長のレーザ光(以下、「第1レーザ光」と称する場合がある)を発し、たとえばデジタル多機能ディスク(Digital Versatile
Disk;略称:DVD)18aの情報記録面に記録される情報を再生する処理およびDVD18aの情報記録面に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに用いられる。前記一の発振波長は、660nmに限定されない。
第2半導体レーザ素子11bは、発振波長が一の発振波長とは異なる他の発振波長、たとえば780nmの赤外波長のレーザ光(以下、「第2レーザ光」と称する場合がある)を発し、たとえば、コンパクトディスク(Compact Disk;略称:CD)18bの情報記録面に記録される情報を再生する処理およびCD18bの情報記録面に情報を記録する処理の少なくともいずれか一方の処理をするときに用いられる。前記他の発振波長は、780nmに限定されない。第1および第2レーザ光は、共に直線偏光のレーザ光である。第1および第2レーザ光は、位相差板12に入射する。
位相差板12は、たとえば1/4波長板によって実現される。位相差板12は、直線偏光の光が入射されると円偏光の光に変換して出射し、円偏光の光が入射されると直線偏光の光に変換して出射する。したがって第1および第2レーザ光は、位相差板12によって、直線偏光のレーザ光から円偏光のレーザ光に変換される。そして、円偏光に変換されたレーザ光は、第1回折格子13に入射する。
第1回折格子13には、発振波長が660nmの第1レーザ光を回折させる回折溝が形成されている。第1回折格子13は、前記回折溝によって、発振波長が660nmの第1レーザ光を回折させて、1つのメインビームである透過光と2つのサブビームである±1次回折光とに分割する。第2回折格子14には、発振波長が780nmの第2レーザ光を回折させる回折溝が形成されている。第2回折格子14は、前記回折溝によって、発振波長が780nmの第2レーザ光を回折させて、1つのメインビームである透過光と2つのサブビームである±1次回折光とに分割する。
第1回折格子13は、発振波長が780nmの第2レーザ光が回折しないように、また第2回折格子14は、発振波長が660nmの第1レーザ光が回折しないように波長選択性を持たせている。したがって、第1半導体レーザ素子11aから発せられ、第1回折格子13に入射した第1レーザ光は、第1回折格子13によって回折された後、第2回折格子14を透過してビームスプリッタ15に入射する。また第2半導体レーザ素子11bから発せられ、第1回折格子13に入射した第2レーザ光は、第1回折格子13を透過し、第2回折格子14によって回折された後、ビームスプリッタ15に入射する。以下の説明において、第1および第2レーザ光を、単に「光」または「レーザ光」と称する場合がある。
ビームスプリッタ15は、いわゆるハーフミラーの機能を有しており、略1/2の光を通過させ、略1/2の光を反射させる。具体的に述べるとビームスプリッタ15は、第1および第2半導体レーザ素子11a,11bから発せられ、位相差板12、第1および第2回折格子13,14を通過して入射したレーザ光を、光記録媒体18の方向へ反射させ、コリメートレンズ16へ入射させる。またビームスプリッタ15は、光記録媒体18で反射された反射光を、受光素子20の方向へ透過させる。
コリメートレンズ16は、第1および第2半導体レーザ素子11a,11bから発せられ、ビームスプリッタ15によって反射されて入射したレーザ光を平行光に変換して対物レンズ17に導くとともに、対物レンズ17を通過して入射した平行光を集束光に変換して受光素子20へ導く。
対物レンズ17は、入射した光を光記録媒体18の情報記録面に集光させる。対物レンズ17は、図示しないアクチュエータによって、対物レンズ17の光軸方向であるフォーカス方向および光記録媒体18のラジアル(半径)方向であるトラッキング方向にそれぞれ移動駆動可能に構成されている。そして、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御によって対物レンズ17の位置が制御されて、レーザ光のスポットを光記録媒体18上のトラックに追従させることができるように構成されている。
ここでフォーカスサーボ制御とは、各半導体レーザ素子から発せられるレーザ光のビームスポットの焦点が光記録媒体18の情報記録面上で合致するように、ビームスポットのフォーカス位置を調整する制御をいう。トラッキングサーボ制御とは、光ピックアップ装置10の対物レンズ17の位置を、光記録媒体18のラジアル(半径)方向に移動させ、各半導体レーザ素子から発せられるレーザ光のビームスポットが光記録媒体18の情報記録面上のトラックを追従するように、前記ビームスポットとトラックとの位置関係を調整する制御をいう。
光記録媒体18に集光されたレーザ光は、光記録媒体18で反射されて対物レンズ17に入射して平行光にされた後、コリメートレンズ16に入射する。コリメートレンズ16に入射した前記光記録媒体18で反射された光は、集束光にされた後、ビームスプリッタ15に入射する。ビームスプリッタ15に入射した集束光は、ビームスプリッタ15を透過して、センサレンズ19に入射する。
光学部品であるセンサレンズ19は、光記録媒体18で反射されて、対物レンズ17、コリメートレンズ16およびビームスプリッタ15を通過して入射したレーザ光を、後述する受光素子20の第1受光部24または第2受光部25に集光させる。センサレンズ19は、シリンドリカル面19aおよび凹レンズ面19bを含む。センサレンズ19は、光記録媒体18で反射された光を受光素子20へ導く光経路途中であって、ビームスプリッタ15と受光素子20との光経路途中に配設される。センサレンズ19のビームスプリッタ15側の一表面部には、シリンドリカル面19aが形成され、センサレンズ19の受光素子20側の一表面部には、凹レンズ面19bが形成される。シリンドリカル面19aが形成されるセンサレンズ19は、光軸回りに回転非対称な光学素子であるので、非点収差発生素子として機能し、入射したレーザ光に対して非点収差を与える。
受光素子20は、基台21、受光素子本体部22および被覆部23を含んで構成される。受光素子本体部22は、第1受光部24および第2受光部25を含む。基台21は、大略的に矩形状である。基台21の厚み方向一表面部に、受光素子本体部22が搭載される。被覆部23は、受光素子本体部22と外部との物理的接触を避けるために、受光素子本体部22を覆うための部材であり、透光性を有している。被覆部23は、受光素子本体部22を覆うようにして、基台21の厚み方向一表面部に装着される。これによって、受光素子本体部22は、基台21および被覆部23によって密封される。本実施の形態において、第1受光部24は一の受光部に相当し、第2受光部25は他の受光部に相当する。
以下に述べる実施の形態では、基台21の一辺に平行な方向をX軸方向と定義し、基台21の一辺に隣接する他辺に平行な方向をY軸方向と定義する。これらX軸方向およびY軸方向に直交する方向である基台21の厚み方向をZ軸方向と定義する。図1では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向をそれぞれ「X」、「Y」および「Z」と表記する。第1受光部24および第2受光部25は、X軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、XY平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。
第1および第2受光部24,25は、たとえばフォトダイオードによって実現される。第1受光部24は、第1半導体レーザ素子11aから発せられて、DVD18aで反射された第1レーザ光を受光し、受光した第1レーザ光を電気信号に変換する。第2受光部25は、第2半導体レーザ素子11bから発せられて、CD18bで反射された第2レーザ光を受光し、受光した第2レーザ光を電気信号に変換する。
前記フォーカス方向は、図1に示すZ軸方向に相当し、前記トラッキング方向は、図1に示すX軸方向に相当する。
図2は、第1受光部24および第1受光部24における第1レーザ光の集光スポットBS11の形状を示す図である。図3は、第2受光部25および第2受光部25における第2レーザ光の集光スポットBS12の形状を示す図である。第1受光部24は、第1レーザ光が入射する側から見て正方形状である。第1受光部24は、互いに直交する第1分割線24eおよび第2分割線24fによって4つに分割されて、正方形状の4つの受光領域、具体的には第1受光領域24a、第2受光領域24b、第3受光領域24cおよび第4受光領域24dを有している。前記第1および第2分割線24e,24fは、直線である。
第2受光部25は、第2レーザ光が入射する側から見て正方形状である。第2受光部25は、第1分割線25Eおよび第2分割線25Fによって4つに分割されて、4つの受光領域、具体的には第1受光領域25A、第2受光領域25B、第3受光領域25Cおよび第4受光領域25Dを有している。第1および第2分割線25E,25Fは、前記のように第2受光部25を、4つの受光領域25A〜25Dに分割するように交差している。前記第1および第2分割線25E,25Fは、直線である。
本実施の形態では、第2半導体レーザ素子11bから発せられる第2レーザ光を受光した場合でも、第2受光部25から出力されるフォーカスエラー信号が零になるように、第2受光部25の第1分割線25Eと第2分割線25Fとの成す角度のうちの少なくともいずれかの角度が、鋭角または鈍角となるように規定している。さらに具体的には、図3に示すように、第2および第4受光領域25B,25Dにおける第1分割線25Eと第2分割線25Fとの成す角度αが鋭角、たとえば80度となるように規定している。ただし、前記角度αは80度に限定されない。換言すると、第1および第3受光領域25A,25Cにおける第1分割線25Eと第2分割線25Fとの成す角度が鈍角、具体的には180度から角度αの値を減算した角度、本実施の形態では100度となるように規定している。
第1受光部24の各受光領域24a〜24dは、受光した第1レーザ光に基づいてフォーカスエラー信号を出力する。本実施の形態の光ピックアップ装置10では、第1受光部24の各受光領域24a〜24dから出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、DVD18aに対するフォーカスサーボ制御を行う。第2受光部25の各受光領域25A〜25Dは、受光した第2レーザ光に基づいてフォーカスエラー信号を出力する。本実施の形態の光ピックアップ装置10では、第2受光部25の各受光領域25A〜25Dから出力されるフォーカスエラー信号に基づいて、CD18bに対するフォーカスサーボ制御を行う。
本実施の形態では、第1半導体レーザ素子11aから発せられる第1レーザ光が光記録媒体上で合焦状態であるとき、第1受光部24に対するセンサレンズ19の相対位置を調整して第1FESが零になるようにする。換言すると、第1受光部24で受光される第1レーザ光の集光スポットBS11の形状が、図2に示すように円形状となるように、第1受光部24に対するセンサレンズ19の相対位置を調整する。このように第1受光部24に対するセンサレンズ19の相対位置を調整した場合、第1受光部24の各受光領域24a,24b,24c,24dから出力される信号をそれぞれV24a,V24b,V24c,V24dとすると、非点収差法による第1受光部24におけるフォーカスエラー信号(以下、「第1FES」と称する場合がある)は、
第1FES=(V24a+V24c)−(V24b+V24d)=0 …(3)
となる。
前記のように第1受光部24に対するセンサレンズ19の相対位置が調整されるとき、第2半導体レーザ素子11bから発せられる第2レーザ光が光記録媒体上に焦点を結ぶ位置にあるとき、光学系、具体的にはセンサレンズ19で発生する非点収差が発振波長毎に異なるので、前記集光スポットBS11のように円形状とはならずに、図3に示すように楕円形状となる。そこで本実施の形態では、第1FESが零となるように光学系、主にセンサレンズ19を調整したときに第2FESも零となるように、第2受光部25の第2受光領域25Bにおける第1分割線25Eと第2分割線25Fとの挟む角が、鋭角となるように、すなわち光スポットBS11の楕円の長軸を挟む角が鋭角となるように規定している。
したがって第2受光部25の各受光領域25A,25B,25C,25Dから出力される信号をそれぞれV25A,V25B,V25C,V25Dとすると、非点収差法による第2受光部25におけるフォーカスエラー信号(以下、「第2FES」と称する場合がある)は、
第2FES=(V25A+V25C)−(V25B+V25D)=0 …(4)
となる。
前述のように本実施の形態によれば、第1レーザ光に対応する第1受光部24に対して合焦状態となるとき第1FESが零となるように、第1受光部24に対するセンサレンズ19の相対位置を調整し、第2レーザ光に対応する光記録媒体で反射された光を受光する第2受光部25から出力される第2FESが零になるように、第2受光部25の受光領域を規定する。具体的には、第1分割線25Eおよび第2分割線25Fによって4つの受光領域に分割される第2受光部25において、第1分割線25Eと第2分割線25Fとの成す角度のうちの少なくともいずれかの角度が、鋭角または鈍角となるように規定する。
これによって、第1レーザ光に対応するDVD18aで反射された光を受光する第1受光部24から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第2レーザ光に対応するCD18bで反射された光を受光する第2受光部25から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、フォーカスオフセットの調整範囲(調整マージン)を充分に確保することができ、半導体レーザ光源部11から発せられる第1および第2レーザ光のビームスポットの焦点を光記録媒体18の情報記録面に結ばせるために、光記録媒体18に対する対物レンズ17の相対位置を調整して、ビームスポットのフォーカス位置を制御するフォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。
したがって光記録媒体18に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置10の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置10の歩留りを向上することができる。前記第1および第2分割線25E,25Fの成す角度を鋭角または鈍角に規定する簡単な構造によって、前記情報を記録および再生する処理を正確に行うことができるので、光ピックアップ装置10の製造コストの低減を図ることもできる。
次に本発明の第2の実施の形態である光ピックアップ装置10に関して説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態における受光素子30を示す断面図である。図5は、第1受光部24および第1受光部24における第1レーザ光の集光スポットBS21の形状を示す図である。図6は、第2受光部31および第2受光部31における第2レーザ光の集光スポットBS22の形状を示す図である。図4では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向をそれぞれ「X」、「Y」および「Z」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置10は、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置10と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
本実施の形態の光ピックアップ装置10では、前述の第1の実施の形態の受光素子20に代えて、受光素子30を備えて構成される。受光素子30は、基台21、受光素子本体部22および被覆部23を含む。受光素子本体部22は、第1受光部24および第2受光部31を含む。本実施の形態において、第1受光部24は一の受光部に相当し、第2受光部31は他の受光部に相当する。第2受光部31は、前述の第1の実施の形態の第2受光部25と同様の機能を有する。また第2受光部31は、前述の第1の実施の形態の第2受光部31とは異なり、図6に示すように、互いに直交する第1分割線31Eおよび第2分割線31Fによって4つに分割されており、正方形状の4つの受光領域、具体的には第1受光領域31A、第2受光領域31B、第3受光領域31Cおよび第4受光領域31Dを有している。前記第1および第2分割線31E,31Fは、直線である。
受光素子30において、第1受光部24および第2受光部31は、X軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、Z軸方向におけるセンサレンズ19と第1受光部24との間の距離が、Z軸方向におけるセンサレンズ19と第2受光部31との間の距離よりも、予め定める距離dだけ短くなるように配設される。換言すると、第1受光部24と第2受光部31とが、Z軸方向に長さ寸法dの間隔をあけて配設される。前記長さ寸法dは、第1受光部24のZ軸方向一表面部と、第2受光部31のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法に相当する。
さらに具体的に述べると、本実施の形態では、コリメートレンズ16の焦点距離を15mm、センサレンズ19のシリンドリカル面19aの曲率半径を30mm、センサレンズ19の凹レンズ面19bの曲率半径を8mm、受光素子30の被覆部23の屈折率を1.5としたとき、Z軸方向におけるセンサレンズ19と第1受光部24との間の距離と、Z軸方向におけるセンサレンズ19と第2受光部31との間の距離との差dが0.2mmとなるように、第1および第2受光部24,31を配設している。
前述のように第1および第2受光部24,31を配設することによって、光記録媒体18、具体的にはDVD18aで反射された第1レーザ光が第1受光部24で受光されたとき、第1レーザ光の集光スポットBS21の形状は、図5に示すように円形状となり、非点収差法による第1受光部24におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体18、具体的にはCD18bで反射された第2レーザ光が第2受光部31で受光されたとき、第2レーザ光の集光スポットBS22の形状は、図6に示すように円形状となる。したがって第2受光部31の各受光領域31A,31B,31C,31Dから出力される信号をそれぞれV31A,V31B,V31C,V31Dとすると、非点収差法による第2受光部31におけるフォーカスエラー信号である第2FESは、
第2FES=(V31A+V31C)−(V31B+V31D)=0 …(5)
となる。
前述のように本実施の形態によれば、センサレンズ19のシリンドリカル面19aで発生する非点収差が発振波長毎に異なることを考慮して、発振波長が比較的短い第1レーザ光を受光する第1受光部24とセンサレンズ19とのZ軸方向の距離が、発振波長が第1レーザ光よりも長い第2レーザ光を受光する第2受光部31とセンサレンズ19とのZ軸方向の距離よりも、予め定める距離d、本実施の形態では0.2mmだけ短くなるように、第1受光部24および第2受光部31を配設している。
これによって、第1受光部24から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第2受光部31から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体18に記録される情報を再生する処理および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置10の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置10の歩留りを向上することができる。
次に本発明の第3の実施の形態である光ピックアップ装置10に関して説明する。図7は、本発明の第3の実施の形態における受光素子40を示す断面図である。図7では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向をそれぞれ「X」、「Y」および「Z」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置10は、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置10と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
本実施の形態の光ピックアップ装置10では、前述の第1の実施の形態の受光素子20に代えて、受光素子40を備えて構成される。受光素子40は、基台21、受光素子本体部22および被覆部23を含む。受光素子本体部22は、第1受光部24および第2受光部31を含む。本実施の形態において、第1受光部24は一の受光部に相当し、第2受光部31は他の受光部に相当する。
受光素子40において、第1受光部24および第2受光部31は、第1の実施の形態と同様に、X軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、XY平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。受光素子40の被覆部23には、センサレンズ19のシリンドリカル面19aで発生し、かつ発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能するシリンドリカルレンズ41が形成される。具体的に述べると、シリンドリカルレンズ41は、被覆部23のZ軸方向一表面部で、かつX軸方向中央部よりもX軸方向一端部寄りに形成される。さらに述べると、シリンドリカルレンズ41は、第2受光部31に入射して受光される第2レーザ光の光経路途中の被覆部23であって、第2受光部31のZ軸方向一方の被覆部23に形成される。
本実施の形態では、コリメートレンズ16の焦点距離を15mm、センサレンズ19のシリンドリカル面19aの曲率半径を30mm、センサレンズ19の凹レンズ面19bの曲率半径を8mmとしたとき、前記被覆部23に形成されるシリンドリカルレンズ41の曲率半径を0.4mmとしている。
前述のように本実施の形態によれば、センサレンズ19で発生し、かつ発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として、曲率半径が0.4mmのシリンドリカルレンズ41を、被覆部23に形成することによって、シリンドリカルレンズ41に入射する第2レーザ光に対して、シリンドリカルレンズ41で発生する非点収差を与えている。これによって、第1レーザ光に対する非点収差と、第2レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
したがって光記録媒体18、具体的にはDVD18aで反射された第1レーザ光が第1受光部24で受光されたとき、第1レーザ光の集光スポットBS21の形状は、図5に示すように円形状となり、非点収差法による第1受光部24におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体18、具体的にはCD18bで反射された第2レーザ光が第2受光部31で受光されたとき、第2レーザ光の集光スポットBS22の形状は、図6に示すように円形状となり、非点収差法による第2受光部31におけるフォーカスエラー信号は零となる。
このように、第1受光部24から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第2受光部31から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体18に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置10の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置10の歩留りを向上することができる。
次に本発明の第4の実施の形態である光ピックアップ装置10に関して説明する。図8は、本発明の第4の実施の形態における受光素子50を示す断面図である。図8では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向をそれぞれ「X」、「Y」および「Z」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置10は、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置10と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
本実施の形態の光ピックアップ装置10では、前述の第1の実施の形態の受光素子20に代えて、受光素子50を備えて構成される。受光素子50は、基台21、受光素子本体部22および被覆部23を含む。受光素子本体部22は、第1受光部24および第2受光部31を含む。本実施の形態において、第1受光部24は一の受光部に相当し、第2受光部31は他の受光部に相当する。受光素子50において、第1受光部24および第2受光部31は、第1の実施の形態と同様に、X軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、XY平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。
本実施の形態では、第1受光部24を覆う被覆部23の厚み方向寸法が、第2受光部31を覆う被覆部23の厚み方向寸法よりも大きくなるように、被覆部23を形成している。具体的に述べると、第1受光部24のZ軸方向一表面部と第1受光部24を覆う被覆部23のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法D1が、第2受光部31のZ軸方向一表面部と第2受光部31を覆う被覆部23のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法D2よりも大きくなるように、被覆部23を形成している。被覆部23のX軸方向中央部よりもX軸方向他方側のZ軸方向一表面部と、被覆部23のX軸方向中央部よりもX軸方向一方側のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法δは、前記長さ寸法D1と前記長さ寸法D2との差の長さ寸法に相当する。本実施の形態において、受光素子50の被覆部23は、発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能する。
本実施の形態では、コリメートレンズ16の焦点距離を15mm、センサレンズ19のシリンドリカル面19aの曲率半径を30mm、センサレンズ19の凹レンズ面19bの曲率半径を8mmとしたとき、前記長さ寸法D1を0.5mmとし、前記長さ寸法D2を0.1mmとしている。
前述のように本実施の形態によれば、第1受光部24のZ軸方向一表面部と第1受光部24を覆う被覆部23のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法D1が、第2受光部31のZ軸方向一表面部と第2受光部31を覆う被覆部23のZ軸方向一表面部との間の長さ寸法D2よりも大きくなるように被覆部23を形成し、第1および第2レーザ光を、前記のような被覆部23を通過させることによって、第1レーザ光に対する非点収差と、第2レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
したがって光記録媒体18、具体的にはDVD18aで反射された第1レーザ光が第1受光部24で受光されたとき、第1レーザ光の集光スポットBS21の形状は、図5に示すように円形状となり、非点収差法による第1受光部24におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体18、具体的にはCD18bで反射された第2レーザ光が第2受光部31で受光されたとき、第2レーザ光の集光スポットBS22の形状は、図6に示すように円形状となり、非点収差法による第2受光部31におけるフォーカスエラー信号は零となる。
このように、第1受光部24から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第2受光部31から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体18に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置10の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置10の歩留りを向上することができる。
次に本発明の第5の実施の形態である光ピックアップ装置10に関して説明する。図9は、本発明の第5の実施の形態における受光素子60を示す断面図である。図9では、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向をそれぞれ「X」、「Y」および「Z」と表記する。本実施の形態の光ピックアップ装置10は、前述の第1の実施の形態の光ピックアップ装置10と類似しており、受光素子の構成のみが異なる。したがって異なる点について説明し、同一の点については説明を省略する。
本実施の形態の光ピックアップ装置10では、前述の第1の実施の形態の受光素子20に代えて、受光素子60を備えて構成される。受光素子60は、基台21、受光素子本体部22、第1被覆部61および第2被覆部62を含む。受光素子本体部22は、第1受光部24および第2受光部31を含む。本実施の形態において、第1受光部24は一の受光部に相当し、第2受光部31は他の受光部に相当する。
受光素子60において、第1受光部24および第2受光部31は、第1の実施の形態と同様に、X軸方向に間隔をあけて配設されるとともに、XY平面に平行な同一の仮想一平面上に配設される。第1被覆部61および第2被覆部62は、受光素子本体部22と外部との物理的接触を避けるために、受光素子本体部22を覆うための部材であり、透光性を有している。
第1被覆部61は、受光素子本体部22のX軸方向中央部よりもX軸方向他方側の部分、さらに述べると第1受光部24を覆うようにして、基台21のZ軸方向一表面部に装着される。これによって、第1受光部24を含む受光素子本体部22のX軸方向中央部よりもX軸方向他方側の部分は、基台21および第1被覆部61によって密封される。
第2被覆部62は、受光素子本体部22のX軸方向中央部よりもX軸方向一方側の部分、さらに述べると第2受光部31を覆うようにして、基台21のZ軸方向一表面部に装着される。これによって第2受光部31を含む受光素子本体部22のX軸方向中央部よりもX軸方向一方側の部分は、基台21および第2被覆部62によって密封される。
本実施の形態では、第1被覆部61の屈折率と第2被覆部62の屈折率とを異ならせている。具体的に述べると、第1被覆部61の屈折率は、第2被覆部62の屈折率よりも大きくなるように構成している。換言すると、第1被覆部61の材料は、第2被覆部62の材料よりも屈折率が大きい材料が選ばれる。本実施の形態において、受光素子60の第1および第2被覆部61,62は、発振波長毎に異なる非点収差が一致するように補正する補正手段として機能する。
本実施の形態では、コリメートレンズ16の焦点距離を15mm、センサレンズ19のシリンドリカル面19aの曲率半径を30mm、センサレンズ19の凹レンズ面19bの曲率半径を8mmとしたとき、第1被覆部61の屈折率を1.7とし、第2被覆部62の屈折率を1.5としている。
前述のように本実施の形態によれば、第1被覆部61の屈折率を、第2被覆部62の屈折率よりも大きくなるように構成し、第1レーザ光を、屈折率が比較的大きい第1被覆部61を通過させて第1受光部24に入射させ、第2レーザ光を、屈折率が第1被覆部61よりも小さい第2被覆部62を通過させて第2受光部31に入射させるようにしている。これによって、第1レーザ光に対する非点収差と、第2レーザ光に対する非点収差とを一致させることができる。
したがって光記録媒体18、具体的にはDVD18aで反射された第1レーザ光が第1受光部24で受光されたとき、第1レーザ光の集光スポットBS21の形状は、図5に示すように円形状となり、非点収差法による第1受光部24におけるフォーカスエラー信号は零となる。また光記録媒体18、具体的にはCD18bで反射された第2レーザ光が第2受光部31で受光されたとき、第2レーザ光の集光スポットBS22の形状は、図6に示すように円形状となり、非点収差法による第2受光部31におけるフォーカスエラー信号は零となる。
このように、第1受光部24から出力されるフォーカスエラー信号が零になるとき、第2受光部31から出力されるフォーカスエラー信号も零にすることができる。したがって一の発振波長および他の発振波長のうちいずれの発振波長に対しても、フォーカスオフセットの発生を防止することができる。
前記のように、いずれの発振波長に対してもフォーカスオフセットの発生を防止することによって、前記フォーカスサーボ制御を安定して行うことができる。したがって光記録媒体18に記録される情報を再生する処理、および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる。これによって光ピックアップ装置10の信頼性を向上することができるとともに、光ピックアップ装置10の歩留りを向上することができる。
図10は、情報記録再生装置70の構成を示すブロック図である。情報記録再生装置70は、たとえばDVD18aおよびCD18bなどの光記録媒体18に対して情報を記録することが可能であり、前記光記録媒体に記録される情報を再生することが可能である。情報記録再生装置70は、光ピックアップ装置10、演算回路部71、再生回路部72、制御回路部73、入力装置74、フォーカスサーボ用アクチュエータ75、トラッキングサーボ用アクチュエータ76、光源切換回路部77およびスピンドルモータ78を含んで構成される。
光ピックアップ装置10では、制御回路部73からの指令に基づいて光源切換回路部77が切換えた光源、たとえば第1半導体レーザ素子11aから発せられる第1レーザ光が、位相差板12、第1回折格子13、第2回折格子、ビームスプリッタ15、コリメートレンズ16および対物レンズ17を通過して光記録媒体18、具体的にはDVD18aの情報記録面に集光する。そして、光記録媒体18で反射された光は、受光素子60の第1受光部24によって受光されて、各受光領域から出力される信号がPD出力信号として演算回路部71に出力される。
演算回路部71は、光ピックアップ装置10から与えられる前記PD出力信号に基づいて、光記録媒体18に記録される情報を再生するためのデータ検出信号を生成し、生成したデータ検出信号を再生回路部72に出力する。また演算回路部71は、非点収差法によってフォーカスエラー信号(以下、単に「FES」と称する場合がある)を検出するとともに、位相差法などによってトラッキングエラー信号(以下、単に「TES」と称する場合がある)を検出する。そして演算回路部71は、FESおよびTESを制御回路部73に出力する。
再生回路部72は、前記演算回路部71から出力されるデータ検出信号を平均化(イコライズ)した後、デジタル信号に変換する。そしてエラー訂正処理などをして信号を復調し、復調した信号を再生信号として、スピーカなどの外部の出力装置に出力する。
制御回路部73は、演算回路部71から出力されるFESに基づいて、フォーカスサーボ用アクチュエータ75を制御して、光ピックアップ装置10の対物レンズ17を、図1に示すZ軸方向に移動させ、レーザ光のビームスポットの焦点が光記録媒体18の情報記録面上で合致するように、ビームスポットのフォーカス位置を調整するフォーカスサーボ制御を行う。また制御回路部73は、演算回路部71から出力されるTESに基づいて、トラッキングサーボ用アクチュエータ76を制御して、光ピックアップ装置10の対物レンズ17の位置を、光記録媒体18のラジアル(半径)方向、図1ではX軸方向に移動させ、レーザ光のビームスポットが光記録媒体18の情報記録面上のトラックを追従するように、前記ビームスポットとトラックとの位置関係を調整するトラッキングサーボ制御を行う。
また制御回路部73は、入力装置74によって入力された指令に基づいて、光源切換回路部77を制御して、DVD18aを再生する場合は、第1半導体レーザ素子11aから第1レーザ光を発生させ、CD18bを再生する場合は、第2半導体レーザ素子から第2レーザ光を発生させるとともに、スピンドルモータ78を制御して、DVD18aおよびCD18bを所定の速度で回転させる。
前述の各実施の形態の光ピックアップ装置10を、前記の情報記録再生装置70に搭載することによって、光記録媒体18に記録される情報を再生する処理および光記録媒体18に情報を記録する処理を正確に行うことができる情報記録再生装置70を実現することができる。
前述の各実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、発明の範囲内において構成を変更することができる。前述の各実施の形態では、複数の発振波長のレーザ光を発する光源として、第1半導体レーザ素子11aおよび第2半導体レーザ素子11bを含む半導体レーザ光源部11を備える光ピックアップ装置10の構成について説明したけれども、このような構成に限定されない。本発明の他の実施の形態では、それぞれ異なる発振波長のレーザ光を発する半導体レーザ素子を3つ以上備えて構成してもよく、前述の実施の形態と同様に好適に実施することができる。
前述の各実施の形態では、非点収差を発生する光学部品としてセンサレンズ19を備えた場合の光ピックアップ装置10について説明したが、前記光学部品はセンサレンズ19に限定されない。本発明の他の実施の形態では、円筒レンズでもよいし、光軸に対して傾斜させて配置した平行平板でもよい。非点収差を発生する光学部品として、前記円筒レンズ、平行平板などを備えた場合でも、前述の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
前述の各実施の形態の第1受光部24における第1および第2分割線24e,24f、第2受光部25における第1および第2分割線25E,25Fならびに第2受光部31における第1および第2分割線31E,31Fは、それぞれ直線であるけれども、本発明の他の実施の形態では曲線であってもよい。
前述の第3の実施の形態では、シリンドリカルレンズ41を、被覆部23のZ軸方向一表面部で、かつX軸方向中央部よりもX軸方向一端部寄りにだけ形成しているけれども、本発明の他の実施の形態では、前記シリンドリカルレンズ41に加えて、前記シリンドリカルレンズ41と曲率半径が異なる他のシリンドリカルレンズを、覆部23のZ軸方向一表面部で、かつX軸方向中央部よりもX軸方向他端部寄りに形成するようにしてもよい。この場合であっても、前述の第3の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
前述の各実施の形態で具体的に説明している形態に限ることはなく、特に組合せに支障が生じなければ、本発明の他の実施の形態では、前述の各実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。この場合でも前述の各実施の形態と同様に好適に実施することができる。
本発明の第1の実施の形態である光ピックアップ装置10の構成を示す図である。 第1受光部24および第1受光部24における第1レーザ光の集光スポットBS11の形状を示す図である。 第2受光部25および第2受光部25における第2レーザ光の集光スポットBS12の形状を示す図である。 本発明の第2の実施の形態における受光素子30を示す断面図である。 第1受光部24および第1受光部24における第1レーザ光の集光スポットBS21の形状を示す図である。 第2受光部31および第2受光部31における第2レーザ光の集光スポットBS22の形状を示す図である。 本発明の第3の実施の形態における受光素子40を示す断面図である。 本発明の第4の実施の形態における受光素子50を示す断面図である。 本発明の第5の実施の形態における受光素子60を示す断面図である。 情報記録再生装置70の構成を示すブロック図である。 従来技術の光ピックアップ装置における第1および第2のレーザ光に対するジャストフォーカス位置を説明するための図である。 従来技術の光ピックアップ装置を構成する第1受光部3および第1受光部3における第1のレーザ光の集光スポットBS1の形状を示す図である。 従来技術の光ピックアップ装置を構成する第2受光部4および第2受光部4における第2のレーザ光の集光スポットBS2の形状を示す図である。
符号の説明
10 光ピックアップ装置
11 半導体レーザ光源部
11a 第1半導体レーザ素子
11b 第2半導体レーザ素子
12 位相差板
13 第1回折格子
14 第2回折格子
15 ビームスプリッタ
16 コリメートレンズ
17 対物レンズ
18 光記録媒体
18a デジタル多機能ディスク(DVD)
18b コンパクトディスク(CD)
19 センサレンズ
19a シリンドリカル面
19b 凹レンズ面
20,30,40,50,60 受光素子
21 基台
22 受光素子本体部
23 被覆部
24 第1受光部
25,31 第2受光部
24a〜24d;25A〜25D;31A〜31D 受光領域
24e,25E,31E 第1分割線
24f,25F,31F 第2分割線
41 シリンドリカルレンズ
61 第1被覆部
62 第2被覆部
70 情報記録再生装置

Claims (3)

  1. 非点収差法によってフォーカスエラー信号を検出する光ピックアップ装置であって、
    少なくとも2つの発振波長のレーザ光を発する光源と、
    光源から発せられる各発振波長のレーザ光を受光する複数の受光部を有する受光素子であって、各々の受光部は交差する2本の分割線で4つの受光領域に分割されてなり各々の受光領域で受光したレーザ光に基づいてフォーカスエラー信号をそれぞれ出力可能な受光素子と、
    光源と受光素子との光経路途中に介在され、非点収差を発生する光学部品とを備え、
    一の発振波長のレーザ光に対応する一の受光部を分割する2本の分割線の交差角度と、他の発振波長のレーザ光に対応する他の受光部を分割する2本の分割線の交差角度とが異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 前記一の受光部は、2本の分割線が互いに直交し、前記他の受光部は、2本の分割線が鋭角または鈍角に交差することを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
  3. 請求項1または2に記載の光ピックアップ装置を搭載することを特徴とする情報記録再生装置。
JP2005261192A 2005-09-08 2005-09-08 光ピックアップ装置および情報記録再生装置 Expired - Fee Related JP4319181B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005261192A JP4319181B2 (ja) 2005-09-08 2005-09-08 光ピックアップ装置および情報記録再生装置
US11/518,022 US20070051870A1 (en) 2005-09-08 2006-09-08 Optical pickup apparatus and information recording and reproducing apparatus
CNA200610129076XA CN1929004A (zh) 2005-09-08 2006-09-08 光拾取装置及信息记录重放装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005261192A JP4319181B2 (ja) 2005-09-08 2005-09-08 光ピックアップ装置および情報記録再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007073159A JP2007073159A (ja) 2007-03-22
JP4319181B2 true JP4319181B2 (ja) 2009-08-26

Family

ID=37858931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005261192A Expired - Fee Related JP4319181B2 (ja) 2005-09-08 2005-09-08 光ピックアップ装置および情報記録再生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070051870A1 (ja)
JP (1) JP4319181B2 (ja)
CN (1) CN1929004A (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2630771B2 (ja) * 1987-03-26 1997-07-16 旭光学工業株式会社 焦点検出光学系
US5161139A (en) * 1989-01-06 1992-11-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Focusing error detecting apparatus
JP4167370B2 (ja) * 1999-12-22 2008-10-15 パイオニア株式会社 光ピックアップ装置
JP2001229570A (ja) * 2000-02-09 2001-08-24 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ装置及びレーザダイオードチップ
JP2002163837A (ja) * 2000-11-27 2002-06-07 Pioneer Electronic Corp 光ピックアップ装置及びレーザダイオードチップ

Also Published As

Publication number Publication date
CN1929004A (zh) 2007-03-14
US20070051870A1 (en) 2007-03-08
JP2007073159A (ja) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7778140B2 (en) Optical head device and optical information device
US7649825B2 (en) Splitting element, light emitter, and optical pickup apparatus
US20070189130A1 (en) Optical information device and information recording and reproduction device
JP2001351254A (ja) 光ピックアップ装置及びその収差補正方法並びに収差検出装置
JP4083720B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP4319181B2 (ja) 光ピックアップ装置および情報記録再生装置
US20100027402A1 (en) Optical head device and optical disc apparatus
JP4654085B2 (ja) 光検出器、光ピックアップ及び光ディスク装置
US20070153647A1 (en) Optical pickup, optical disc apparatus, and radial tilt detection method
JP4557862B2 (ja) 光ピックアップ装置および情報記録再生装置
JPWO2003105143A1 (ja) 傾き検出装置、光ヘッド、光情報処理装置、コンピュータ、映像記録装置、映像再生装置、及びカーナビゲーションシステム
JP4699317B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP2007250034A (ja) 光ピックアップ用受光素子の位置調整方法
JP2005038513A (ja) 光再生方法、光ヘッド装置および光情報処理装置
JP2001028145A (ja) 光学ヘッド装置及びディスク録再装置
KR101416323B1 (ko) 광 픽업 장치 및 이를 적용하는 광 디스크 드라이브
US20070097833A1 (en) Optical head unit and optical disc apparatus
JP2007134016A (ja) 光ピックアップ装置
JP3853802B2 (ja) 光ピックアップ装置、および、それを備えた情報記録/再生装置
JP4742159B2 (ja) 光情報再生方法
JP2005310298A (ja) 光ピックアップおよび光情報処理装置
KR101275322B1 (ko) 광픽업 및 이를 적용한 광정보저장매체 시스템
US20140219070A1 (en) Optical Pickup and Optical Disk Unit
US20070109947A1 (en) Optical pickup device
JP2006196051A (ja) 光集積ユニット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070822

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090427

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090526

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090527

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130605

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees